微量进样原子吸收法测定血清中铜和锌的含量
微量进样原子吸收法测定血清中铜和锌的含量
赵永强1,文厚森2 刘志高1，胡岗2，陈建钢1
(1．上海光谱仪器有限公司,上海 200233 ；2．上海师范大学生命与环境科学学院食品科学与工程系上海 200234）
摘要 血清样品无需消解，直接稀释后,采用微量进样阀直接进样,火焰原子吸收进行了铜和锌微量元素的分析测定。方法的线性范围分别为0~3μg/mL和为0~0.5μg/mL；回收率分别为92%和100%，精密度为0.61%-2.94%和0.88%~2.43%。该方法试具有简便,快速,取样量少等特点,用于血清中铜锌元素的测定,结果满意.
关键词 火焰原子吸收光谱法；微量进样；血清；元素;
中图分类号 O657.31 文献标识码: A
Determination of Copper and Zinc in Serum by Flow Injection Micro Device Flame Atomic Absorption Spectrometry
Zhao Yong-qiang1, Wen Hou-sen2，Liu Zhi-gao1，Hu Gang2，Chen Jian-gang1
(1．Shanghai Spectrum Instrument Limited Company, Shanghai, 200233；2．Department of Food Engineer, Life and Environment Science College, Shanghai Normal University, Shanghai, 200233)
Abstract Trace amounts of copper and zinc in Serum have been determinated by flow injection micro device fame atomic absorption spectrometry. The linear range is 0~3mg/L for copper and 0~0.5mg/L for zinc, RSD is 0.61%-2.94% for copper and 0.88%-2.43% for zinc . Satisfactory results could be obtained in the determination of trace amounts of copper and zinc in serum.
Key words Flow Inject Micro Device, Flame AAS, Serum, Copper and Zinc
每种疾病都与某些微量元素含量密切相关[1-2]。铜、锌等元素具有重要生理作用的痕量金属元素，缺少铜元素会导致不育、早产、心血管疾病，缺锌导致发育不良。人体血清微量元素基本值范围如下:Cu(0.90 ～ 2.00 mg/L), Zn(0.90 ～ 2.00 mg/L)[3]。
目前，测定血清中微量元素的方法有原子吸收光谱法[3-6]，原子发射光谱法[7-10]，电感耦合等离子体质谱法[11]，中子活化法法[12]等。其中火焰原子吸收法( FAAS) , 在环境和临床分析中日益显示了它的重要性, 其优点是灵敏度高, 准确度好和快速简便。但是, 常规FAAS的提升量大, 每次测定所用试液体积为数毫升。因此, 对那些只能取少量样品而又要测定多种元素, 或待测元素含量较低不能过度稀释的样品进行测定时有一定的困难。
本文提出用微量进样进样阀直接自动进样火焰原子吸收法测定血清样品中铜、锌金属元素的分析方法。采用上海光谱仪器有限公司研制的微量进样阀装置, 每次测定只需试样三百微升。方法的灵敏度、精密度和准确度等则与常规FAAS相当。本法与采用传统的微量进样器进样相比,具有自动化程度高,、操作方便、进样重复性好等优点。
1、实验部分
1.1仪器及设备
SP-3801火焰原子吸收光谱仪（上海光谱仪器有限公司）
FMID微量进样阀（上海光谱仪器有限公司）
铜空心阴极灯（河北宁强光源有限公司）
锌空心阴极灯（河北宁强光源有限公司）
FC—W58D无油静音空气压缩机(上海复昶科技发展有限公司)。
图1 FMID微量进样阀
1.2试剂
硝酸，优级纯（国药集团化学试剂有限公司）
曲拉通（德国默克试剂集团）
铜标准溶液，1.000g/L(上海市计量测试研究院)
锌标准溶液，1.000g/L(上海市计量测试研究院)
冷冻人血清中无机成分分析标准物质 GBW09152（中国计量科学研究院）
实验用水均为二次去离子
曲拉通与硝酸混合液：取曲拉通141mL，加硝酸30mL。用二次蒸馏水定容至3L。用时稀释10倍后备用。
1.3仪器工作条件
铜元素的测定波长324.7nm，光谱带度0.7nm，灯电流2.0ｍＡ，空气流量6L/min,乙炔流量1.2L/min,燃烧头高度7mm，氘灯扣背景。
锌元素的测定波长213.9nm，光谱带度0.7nm，灯电流3.0ｍＡ，空气流量6L/min,乙炔流量1.2L/min,燃烧头高度7mm，氘灯扣背景。
1.4标准溶液配制
1.4.1铜、锌标准使用液的配制
100 mg/L的 Cu标准使用液的配制:吸取浓度为1.000g/L的铜标准溶液10毫升于100 mL容量瓶中,用稀释后的曲拉通和硝酸混合液稀释至刻度，此标准使用液的浓度为100 mg/L , 摇匀备用。
10 mg/L的Zn标准使用液的配制:吸取浓度为1.000g/L的锌标准溶液1毫升于100 mL 容量瓶中,用稀释后的曲拉通和硝酸混合液稀释至刻度，此标准使用液的浓度为10 mg/L , 摇匀备用。
1.4.2铜、锌标准系列溶液的配制
铜标准系列溶液的配制：分别吸取浓度为100 mg/L的Cu标准使用液０、0.1、０.2 、0.5 、1 、2、3 mL于100 mL 容量瓶中用稀释后的曲拉通和硝酸混合液稀释至刻度, 此标准溶液曲线分别为０、0.1、0.2 、0.5 、1.0 、2.0 、3.0 mg/L , 摇匀备用。
锌标准系列溶液的配制: 分别吸取浓度为10 mg/L的Zn标准使用液０、０.５、1 、2 、3 、4 、5 mL于100 mL容量瓶中用稀释后的曲拉通和硝酸混合液稀释至刻度, 此标准溶液曲线分别为０、0.0５、0.10 、0.20 、0.30 、0.40 、0.50 mg/L , 摇匀备用。
1.5样品制备
血清样品处理:准确量取1毫升血清于器皿中，用稀释液进行稀释，定容到5毫升，稀释倍数为5。
2. 实验与讨论
2.1 不同稀释倍数对测定的影响
将血清样品稀释了2-10倍进行了铜和铅元素的分析测试。考虑了样品中铜和锌元素的含量以及样品的基体浓度等因数的影响，本试验将血清样品进行稀释5倍后进行分析。
2.2 进样时间对测定灵敏度的影响
使用铜标准溶液浓度为1 mg·L-1和锌标准溶液浓度为0.2mg·L-1的溶液，实验了铜和锌元素在不同进样时间的灵敏度。在满足灵敏度度的情况下选择较小的进样体积，本实验选择进样时间为3秒。
图2 铜在不同进样时间（1s-8s）的响应信号。
图3 锌在不同进样时间（1s-8s）的响应信号。
2.3 标准曲线、检出限和相关系数
按试验方法对0，0.1，0.2，0.5，1.0，2.0，3.0mg·L-1的铜标准溶液进行测定。铜的质量浓度在3mg·L-1以内呈线性，线性回归方程为A＝0.1759ρ＋0.0052，相关系数0.9996。以空白溶液11次测定的标准偏差的3倍求得检出限为0.0098mg·L-1。
按试验方法对0，0.05，0.1，0.2，0.3，0.4，0.5mg·L-1的锌标准溶液进行测定。锌的质量浓度在0.5mg·L-1以内呈线性，线性回归方程为A＝0.4743ρ＋0.0047，相关系数0.9997。以空白溶液11次测定的标准偏差的3倍求得检出限为0.0046mg·L-1。
图4 铜的校准曲线
图5 锌的校准曲线
2.4 质控样的测定
按照最佳实验条件对血清标准样品中铜和锌的含量进行测定。GBW09152血清样品中Cu和Zn的理论值分别为1.085± 0.044 mg/L和1.132±0.056 mg/L，实测值分别为：1.169 mg/L和1.173 mg/L，测定值与理论值相一致。图6为质控样品中铜元素测定的原子化图形。
图6 质控样品中铜元素测定的原子化图形 (RSD=2.15%，n=6)
2.5 样品测定
按照最佳实验条件对血清样品中铜和锌的含量进行测定，同时做加标回收实验，测结果见表1。
表1:分析结果
|
样品名称 |
元素 |
测试结果（mg/L） |
加标量（mg/L） |
总量（mg/L） |
回收率 |
精密度 |
|
血清 |
Cu |
0.24 |
0.25 |
0.47 |
92% |
2.25% |
|
Zn |
0.3 |
0.2 |
0.5 |
100% |
1.59% |
3. 小 结
血清中主要干扰成分为氯化钠,用火焰法测铜、锌时, 共存主要成份无显著干扰。
血清样品无需消解,用混合试剂直接稀释后采用微量进样阀自动进样,火焰原子吸收光谱仪测定, 避免了待测元素的损失及污染。 实验证明此法方便快速、重现性好、灵敏度高, 适合大批样品的测定, 测定结果在校准曲线范围内。
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